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回溯时空百台国产模型发动机剖析(14)

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“东风”1号是北京航空学院(现名北京航空航天大学)航空模型协会为了驱动活塞发动机自由飞模型飞机,参加1958年全国航空模型比赛而制造的。据相关资料介绍,该发动机是在匈牙利产品X-3航空模型发动机的基础上改进而成,而实际情况应该是在“和平”-2.5(见本刊2012年第12期)的基础上改进设计的,仅采纳了X-3的某些参数。其具体改进设计的内容是:

1.机匣、后盖、曲轴、连杆、喉管、喷油管、油针、后桨垫、前桨垫、桨母等均使用“和平”-2.5原件,仅对机匣和曲轴的进气孔进行了修改。将曲轴进气孔由直径5mm的圆孔改为5mm×5mm的方孔;将机匣进气孔内口由直径5mm的圆孔改为周向6mm、轴向5mm的矩形。

2.更换汽缸和活塞。汽缸材料改用优质合金钢38CrMoAlA,外形尺寸与“和平”-2.5相同。活塞尺寸不变,材料改用镍铬合金铸铁,亦可使用“和平”-2.5活塞原件。

3.调整分气定时。将机匣进气孔内口的周向长度改为6mm,吸气角由145°、晚开60°改为162°、晚开50°。驱气角和排气角改为与X-3相同,即驱气角92°、排气角142°。

4.改善散热。散热罩直径由27mm增大到30mm,散热片数由7片增加到10片。

5.汽缸安装凸缘与机匣上端面间加装厚度为0.18mm的铜垫片。

上述5点显然表明,“东风”1号就是在“和平”-2.5的基础上对汽缸、活塞、散热罩等进行了改进,同时使用了X-3的驱气角和排气角。

“东风”1号改用镍铬合金铸铁和优质合金钢38CrMoLlA制造活塞和汽缸、增大吸气角、增加散热面积等措施都是为了增大发动机功率、提高使用寿命。而改用X-3的驱气角却使“东风”1号的驱气角从“和平”-2.5的110°减小到92°,可能会减少进入汽缸的新鲜气量,对增大功率不利。但减小驱气角能够降低耗油量,更适合驱动线操纵特技模型飞机。设计者可能希望“东风”1号能兼顾活塞发动机自由飞和线操纵特技两个项目。

“东风”1号的设计制造是成功的,它的性能不仅远优于“和平”-2.5,而且超过X-3。当使用直径230mm、桨距130mm的螺旋桨时,“东风”1号的转速高达9 800r/min,而X-3仅为9 200r/min。“东风”1号驱动二级自由飞(相当于现在的F1C)爬升高度可达110m,留空时间可达4分钟以上。同时,“东风”1号能兼顾二级自由飞和二级特技线操纵(相当现在的F2B),而且在比赛中都获得过优秀成绩。

1958年,北京航空学院学生、航空模型协会会员罗四逐使用“东风”1号驱动二级自由飞模型飞机,参加1958年全国航空模型分区赛,获得了二级自由飞模型飞机比赛冠军。1959年,北京市航空模型代表队盛焕鸣(北京航空学院学生、航空模型协会会员)使用“东风”1号驱动二级特技模型飞机,参加第一届全运会航空模型比赛,获得了二级特技模型飞机比赛冠军。

“东风”1号在“和平”-2.5的基础上,更换了活塞和汽缸的材料,调整了吸、驱、排气角,增大了进气通流面积和汽缸散热面积。在“和平”-2.5的17个零件中,重新制作了3个零件,修改了2个零件,即仅改动了29.4%的零件,却得到了一台性能优异的发动机。在当时要求必须使用国产发动机参加比赛,且国产发动机品种又很少的情况下,这种做法无疑是一种效果好、见效快的参赛致胜方法。然而,这虽然是为竞赛取得优异成绩的一条有效途径,但想进一步与优秀的发动机竞争,这种方法显然不行。

“东风”1号是北京航空学院自行研制的第一台航空模型发动机。北京航空学院从1954年开始仿制航空模型发动机,1957年开始自行设计制造,逐步发展到1958年自行研制航空模型发动机,并在该院航空模型协会内由教师和同学组成了航空模型发动机研究组。凭借理论与实践相结合的研究设计队伍和丰富经验的制造能力,北航从20世纪50年代末期到60年代中期,研制出多台优秀的航空模型发动机,不仅为学校赢得比赛胜利,也为北京市和中国的航空模型运动做出了很大的贡献。该单位研制的发动机将在本栏目陆续刊出。(未完待续)